DE2140828B1 - Brennstoffeinspritzpumpe fuer dieselbrennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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mithin ein Vorschäumen des Brennstoffs vermieden, ben 3 unter dem Einfluß einer auf eine Nockenrolle 4 wodurch eine genaue Abmessung der einzuspritzen- einwirkenden Nockenscheibe 5 axial beweglich. Der den Brennstoffmenge und eine gleichmäßigere Brenn- Pumpenkolben 3 ist in bekannter Weise mit einer

stoffentnahme aus der Zubringeleitung möglich wird. Steuerkante 6 für den Einspritzbeginn versehen, die Der Zubringeleitung braucht dabei jeweils nur soviel 5 einen Teil seiner Gleitfläche 3' zylinderraumseitig beBrennstoff entnommen zu werden wie tatsächlich ein- grenzt. Mit der Steuerkante 6 wirkt eine Steueröffgespritzt wurde. Zugleich übernimmt der Speicher die nung 7 zur Bestimmung des Beginnes des Einspritz-Funktion eines Sicherheitsventils, so daß ein benötig- Vorganges zusammen. Die Steueröffnung 7 bildet das

tes zusätzliches Sicherheitsventil entfallen kann. Ende einer Zubringeleitung 8 für den Brennstoff, die

An den Zylinderraum einer Brennstoffeinspritz- io in bekannter Weise an eine nicht dargestellte Zupumpe einen Druckspeicher anzuschließen ist an sich bringepumpe angeschlossen ist. Zur Veränderung der aus der deutschen Patentschrift 638 752 bekannt. Einspritzmenge ist der Pumpenkolben 3 in bekannter Hierbei dient der Speicher jedoch nur einer Vermin- Weise mit einem Zahnrad 10 versehen, das mit einer derung der zur Einspritzung gelangenden Brennstoff- in Längsrichtung beweglichen Zahnstange 11 kämmt, mengen bei höheren Drehzahlen. Er weist deshalb 15 Durch eine Bewegung der Zahnstange 11 kann der weder die zur Aufnahme der maximalen Förder- Pumpenkolben 3 derart gedreht werden, daß vermenge der Brennstoffpumpe notwendige Dimensio- schiedene Abschnitte der Steuerkante 6 zum Zusamnierung noch die für ein Uberschieben von Brennstoff menwirken mit der Steueröffnung 7 gebracht werden erst oberhalb des höchsten auftretenden Einspritz- können. Entsprechend der Darstellung wird die drucks notwendige Vorspannkraft auf. 20 Nockenrolle 4 des Pumpenkolbens 3 durch eine Fe-

Bezüglich eines mit dem Zylinderraum in Verbin- der 12 gegen die Nockenscheibe 5 gedrückt,
dung stehenden Überdruck- oder Sicherheitsventils Unterhalb des gestrichelt dargestellten oberen Totsei im übrigen auf die deutsche Patentschrift 520 927 punktes S des Pumpenkolbens 3 befindet sich eine hingewiesen. Steueröffnung 13 zur Bestimmung des Endes des Ein-

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es 25 spritzvorganges, an welche sich eine Druckleitung 14 zweckmäßig, in die Druckleitung nahe der zugehöri- anschließt. Zum Zusammenwirken mit der Steuergen Steueröffnung ein zum Zylinderraum hin schlie- Öffnung 13 ist der Pumpenkolben 3 mit einer Steuerßendes Rückschlagventil anzuordnen. Auf diese kante 9 für das Einspritzende versehen, die ebenfalls Weise wird es ermöglicht, in der Druckleitung einen einen Teil seiner Gleitfläche 3' zylinderraumseitig be-Standdruck aufrecht zu erhalten und ein plötzliches 30 grenzt. Entsprechend der Darstellung befindet sich in Entleeren der Druckleitung in den Zylinderraum der der Druckleitung 14 ein durch eine Feder 15 belaste-Pumpe nach Freigabe der zugehörigen Steueröffnung tes Rückschlagventil 16, welches in der Richtung zum zu vermeiden. Zylinderraum 2 hin schließt. Außerdem ist an den

Vorzugsweise kann ferner der Druckspeicher einen oberhalb der oberen Totpunktlage S des Pumpen-

in einem Speicherzylinder beweglichen Speicher- 35 kolbens befindlichen Teil 17 des Zylinderraumes 2

kolben enthalten, der durch eine Speicherfeder gegen ein Druckspeicher 18 angeschlossen, welcher einen in

einen zylinderraumseitigen Anschlag gedrückt wird. einem Speicherzylinder20 beweglichen Speicherkolben

Ein so ausgebildeter, aus der deutschen Patentschrift 21 enthält, der unter dem Einfluß einer Schrauben-

638 752 im übrigen bereits bekannter Druckspeicher druckfeder 22 steht. Der Speicherkolben 21 stützt sich

ist einfach und zuverlässig. 40 gegen einen zylinderraumseitigen Anschlag 23. Der

Schließlich ist es noch vorteilhaft, eine mit einem Speicherzylinder 20 steht mit dem Teil 17 des Zylinzum Zylinderraum hin öffnenden Rückschlagventil derraumes durch einen Verbindungskanal 24 in Verversehene Saugleitung vorzusehen, welche den ober- bindung. Die Federkraft der Feder 20 ist im Verhälthalb der oberen Totpunktlage des Pumpenkolbens nis zur Kolbenfläche des Speicherkolbens 21 so gegelegenen Teil des Zylinderraumes zusätzlich mit der 45 wählt, daß der Speicherkolben 21 gegen die Kraft der Brennstoffzubringeleitung der Pumpe verbindet. Bei Feder 22 erst dann bewegt wird, wenn der Druck im einer solchen Ausführung wird das Entstehen eines Zylinderraum 2 auf einen Wert ansteigt, der höher ist Unterdrucks bei einer Saugbewegung des Kolbens als der größte, im Betrieb auftretende Einspritzdruck, verhindert und ein ruhigeres Einströmen, insbeson- Der Druckspeicher 18 ist somit derart vorgespannt, dere größerer Brennstoffmengen, ermöglicht. Ein 50 daß sich sein Speicherkolben 21 während des Einzum Zweck der Vermeidung eines Unterdrucks vor- spritzens von Brennstoff gegen den Anschlag 23 abgesehenes Saugventil ist in diesem Zusammenhang stützt.

aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 626 454 be- Während eines Förderhubes des Pumpenkolbens 3

kannt. in der Fig. 1 nach oben wird zuerst eine kleine

Es versteht sich, daß die vorstehend angegebenen 55 Menge des im Zylinderraum 2 enthaltenen Brennstof-

Merkmale nur im Zusammenhang mit dem Gegen- fes in die Zubringeleitung 8 zurück bewegt. Sobald

stand des Hauptanspruches geschützt werden sollen. der Pumpenkolben 3 mit seiner Steuerkante 6 die

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Steueröffnung 7 verschließt, beginnt die Förderung

Hand der Zeichnung näher erläutert.. Es zeigt von Brennstoff über die Steueröffnung 13 am Rück-

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt durch 60 schlagventil 16 vorbei in die Druckleitung 14 und da-

eine erste Ausführung der Brennstoffeinspritzpumpe mit durch das nicht dargestellte Einspritzventil in

und den betreffenden Zylinder der Brennkraftmaschine.

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch Sobald die Steuerkante9 des Pumpenkolbens3 die

eine Pumpenausführung mit zusätzlichem Saugventil. Steueröffnung 13 für die Beendigung des Einspritz-

In der Fig. 1 ist eine Brennstoffeinspritzpumpe 65 Vorganges passiert, wird die Steueröffnung 13 durch mit einem Zylinderblock 1 dargestellt, in welchem den entsprechenden Bereich der Gleitfläche 3' des ein Pumpenzylinder mit einem Zylinderraum 2 aus- Pumpenkolbens verschlossen und eine weitere Eingebildet ist. Im Pumpenzylinder ist ein Pumpenkol- spritzung des Brennstoffes verhindert. Das Rück-

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schlagventil 16 setzt sich darauf unter dem Einfluß Der Druckspeicher 18 ersetzt dabei gleichzeitig das

der Feder 15 auf seine Sitzfläche auf. sonst erforderliche Sicherheitsventil. Falls z. B. durch

Der durch die weitere Bewegung des Pumpenkol- ein Klemmen des nicht dargestellten Einspritzventiles

bens3 daraufhin verdrängte Brennstoff wird durch die Einspritzung des Brennstoffes verhindert wird,

den Verbindungskanal 24 in den Speicher 18 geför- 5 nimmt der Speicher 18 die volle, im Zylinderraum 2

dert. Dabei wird unter entsprechendem Druckstieg befindliche Brennstoffmenge auf und gibt sie darauf

der Speicherkolben 21 gegen die Kraft der Feder 22 wieder zprück. Zu diesem Zweck ist sein Speicher-

im Speicherzylinder 20 bewegt. volumen so bemessen, daß es mindestens gleich groß

Nach dem Erreichen der gestrichelt dargestellten ist, wie das Hubvolumen der Pumpe,
oberen TotpunktlageS des Pumpenkolbens3 bewegt xo In der Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Einsich der Speicherkolben 21 unter dem Einfluß der spritzpumpe mit einem Saugventil dargestellt. Der Feder 12 zurück, d. h. in der Figur von oben nach F i g. 1 entsprechende Teile sind dabei mit gleichen unten. Dabei strömt die im Druckspeicher 18 ge- Bezugszeichen bezeichnet. Bei dieser Ausführung bespeicherte Brennstoffmenge durch den Verbindungs- findet sich zwischen der Zubringeleitung 8 und einer kanal 24 in den Zylinderraum 2 zurück. Bei einer 15 Öffnung 30 im oberen Teil 17 des Zylinderraumes 2 Bewegung der Steuerkante 9 des Pumpenkolbens 3 eine Saugleitung 31 mit einem zum Zylinderraum hin an der Steueröffnung 13 vorbei bleibt das Rück- öffnenden Saugventil 32. Bei dieser Pumpe wird die schlagventil 16 geschlossen und hält in der Druck- Entstehung eines Unterdrucks im Zylinderraum 2 da-Ieitungl4 einen Standdruck aufrecht. Bei einer wei- durch verhindert, daß bei einer Abwärtsbewegung teren Bewegung des Pumpenkolbens 3 nach unten 20 des Pumpenkolbens 3 durch die Saugleitung 31 und entsteht bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 das Saugventil32 Brennstoff nachströmen kann. Bei im Zylinder 2 ein Unterdruck, der nach der Freigabe einer darauf folgenden Bewegyng des Pumpenkolder Steueröffnung 7 durch den Pumpenkolben 3 ein bens3 nach oben wird das Saugventil 32 geschlossen rasches Einströmen von Brennstoff in den Zylinder- und darauf der Einspritzvorgang in der beschrieberaum 2 zur Folge hat. 25 nen Weise durch einen Verschluß der Steueröffnung 7

Bei der dargestellten Brennstoffpumpe entsteht begonnen.

nicht, wie bei den bisherigen Brennstoffeinspritz- Es versteht sich, daß außer der beschriebenen pumpen, ein schlagartiges Ausströmen mit vollem Ausführung des Druckspeichers auch andere Aus-Einspritzdruck in die Zubringeleitung oder in eine führungsformen denkbar sind. So wäre z. B. die VerÜberströmleitung. Die überschüssige, im Zylinder- 30 Wendung eines Membranenspeichers mit Gaspolster raum 2 nach dem Einspritzvorgang befindliche Ein- denkbar. Auch kann das Rückschlagventil 16 in der spritzmenge wird in den Druckspeicher 18 verdrängt, Druckleitung 14 weggelassen werden, falls auf die dem sie bei der Abwärtsbewegung des Pumpenkol- Einhaltung eines Standdruckes in der Druckleitung bens 3 wieder entnommen wird. verzichtet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 Pumpenkolben begrenzt ist, der eine in seiner Gleit- Patentansprüche: fläche liegende Steuerkante für den Einspritzbeginn aufweist, die zylinderraumseitig einen Bereich der

1. Brennstoffeinspritzpumpe für Dieselbrenn- Gleitfläche begrenzt, durch den eine in der Laufkraftmaschinen mit einem Pumpenzylinder, des- 5 fläche des Pumpenzylinders angeordnete und an eine sen Zylinderraum durch einen axial gleitbeweg- Brennstoffzubringeleitung angeschlossene Steueröfflich und verdrehbar angeordneten Pumpenkolben nung beim Beginn des Einspritzvorgangs verschlosbegrenzt ist, der eine in seiner Gleitfläche liegende sen wird, und der in seiner Gleitfläche eine weitere Steuerkante für den Einspritzbeginn aufweist, die Steuerkante für das Einspritzende aufweist, die zylinzylinderraumseitig einen Bereich der Gleitfläche io derraumseitig einen letzterer zugeordneten Bereich begrenzt, durch den eine in der Lauffläche des der Gleitfläche begrenzt, durch den eine weitere in Pumpenzylinders angeordnete und an eine der Lauffläche des Pumpenzylinders angeordnete und Brennstoffzubringeleitung angeschlossene Steuer- an eine zu einer Einspritzdüse führende Druckleitung öffnung beim Beginn des Einspritzvorgangs ver- angeschlossene Steueröffnung zur Beendigung des schlossen wird, und der in seiner Gleitfläche eine 15 Einspritzvorganges verschlossen und erst während weitere Steuerkante für das Einspritzende auf- des Rückhubes des Pumpenkolbens wieder freigeweist, die zylinderraumseitig einen letzterer züge- geben wird.

ordneten Bereich der Gleitfläche begrenzt, durch Eine Brennstoffeinspritzpumpe dieser Art ist aus den eine weitere in der Lauffläche des Pumpen- der deutschen Patentschrift 586 928 bekannt. Bei Zylinders angeordnete und an eine zu einer Ein- ²° dieser Pumpe wird bei allen Verdrehstellungen des spritzdüse führende Druckleitung angeschlossene Pumpenkolbens nahezu gleichzeitig mit dem Ver-Steueröffnung zur Beendigung des Einspritzvor- schließen der an die Druckleitung zur Einspritzdüse ganges verschlossen und erst während des Rück- angeschlossenen Steueröffnung zur Beendigung der hubes des Pumpenkolbens wieder freigegeben Einspritzung der Zylinderraum, gesteuert über eine wird, dadurch gekennzeichnet, daß der 25 weitere, parallel zur vorgenannten Steuerkante vervon der Steuerkante (6) für den Einspritzbeginn laufende Steuerkante, mit der Zubringeleitung in Verbegrenzte Bereich der Gleitfläche (3') des Pum- bindung gebracht. Diese bekannte Pumpe vermeidet penkolbens (3) sich axial so weit erstreckt, daß somit zwar bereits die bei anderen Pumpen auftretendie zugehörige Steueröffnung (7) ebenfalls erst den Druckstöße in der Druckleitung der Pumpe; es während des Rückhubes des Pumpenkolbens (3) 30 erweist sich jedoch als nachteilig, daß sich beim Einwieder freigegeben wird, und daß der Zylinder- spritzende im Augenblick des erneuten Öffnens der raum (2) ständig mit einem Druckspeicher (18) Steueröffnung zur Zubringeleitung hin der im Zylinin Verbindung steht, der ein Speichervolumen derraum der Pumpe unter hohem Druck stehende aufweist, das mindestens gleich dem maximalen Brennstoff schlagartig entspannt, was zu einer BeHubvolumen der Pumpe ist, und der so hoch vor- 35 Schädigung der Zubringeleitung führen kann. Außergespannt ist, daß erst bei einem Druck im Zylin- dem hat dieses schlagartige Entspannen und Rückderraum (2), der größer ist als der höchste auf- strömen auch ein Verschäumen des Brennstoffes in tretende Einspritzdruck, ein Übertreten von der Zubringeleitung und somit eine eventuelle Stö-Brennstoff in den Druckspeicher (18) erfolgt. rung hinsichtlich der Brennstoff abmessung in be-

2. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, 40 nachbarten, an die gleiche Zubringepumpe angedadurch gekennzeichnet, daß in der Druckleitung schlossenen Brennstoffpumpen zur Folge. Schließlich (14) nahe der zugehörigen Steueröffnung (13) ein benötigt diese Pumpe in gleicher Weise wie ähnliche zum Zylinderraum (2) hin schließendes Rück- bekannte Pumpen zumindest bei größeren Dieselschlagventil (16) angeordnet ist. brennkraftmaschinen, z. B. auf Schiffen, ein beson-

3. Brennstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 45 deres Sicherheitsventil, das eine Zerstörung der oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck- Pumpe durch Überdruck, z. B. bei einem Klemmen speicher (18) einen in einem Speicherzylinder (20) des Euispritzventiles, verhindert.

axial beweglichen Speicherkolben (21) aufweist, Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,

der durch eine Schraubendruckfeder (22) gegen am Ende der Einspritzung ein schlagartiges Entspaneinen zylinderraumseitigen Anschlag (23) ge- 50 nen und Verschäumen des Brennstoffs zu vermeiden drückt wird. und zugleich ein zusätzliches Sicherheitsventil für die

4. Brennstoffeinspritzpumpe nach einem der Pumpe unnötig zu machen.

Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine mit Diese Aufgabe wird bei einer Brennstoffeinspritz-

einem zum Zylinderraum hin öffnenden Rück- pumpe der eingangs beschriebenen Art erfindungsschlagventil (32) versehene Saugleitung (31), 55 gemäß dadurch gelöst, daß der von der Steuerweiche den oberhalb der oberen Totpunkt- kante für den Einspritzbeginn begrenzte Bereich der lage (S) des Pumpenkolbens (3) gelegenen Teil Gleitfläche des Pumpenkolbens sich axial so weit er-(17) des Zylinderraumes (2) zusätzlich mit der streckt, daß die zugehörige Steueröffnung ebenfalls Brennstoffzubringeleitung (8) der Pumpe verbin- erst während des Rückhubes des Pumpenkolbens wiedet(Fig. 2). 60 der freigegeben wird, und daß der Zylinderraum

ständig mit einem Druckspeicher in Verbindung steht,

der ein Speichervolumen aufweist, das mindestens

gleich dem maximalen Hubvolumen der Pumpe ist, und der so hoch vorgespannt ist, daß erst bei einem

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritz- 65 Druck im Zylinderraum, der größer ist als der höchpumpe für Dieselbrennkraftmaschinen mit einem ste auftretende Einspritzdruck, ein Übertreten von Pumpenzylinder, dessen Zylinderraum durch einen Brennstoff in den Druckspeicher erfolgt,
axial gleitbeweglich und verdrehbar angeordneten Hierdurch wird ein plötzliches Entspannen und